電氣一次設備狀態檢修的應用分析

摘要：隨著電力系統運行規模不斷擴大，對于電氣一次設備運營穩定性的要求有所提高，需要保證可以及時發現設備存在的故障問題，將故障隱患發生概率控制在一定范圍內。電氣一次設備狀態檢修可以對其運行狀態進行分析，了解運行過程中是否存在異常問題。基于此，本文對電氣一次設備狀態檢修意義、檢修原則以廈具體應用方式進行了分析，以期可以為設備檢修提供參考意見。

關鍵詞：電氣；一次設備；狀態檢修；應用分析

近年來，人們用電需求量不斷增加，為此我國開始重視建立和完善電力系統，強化發電能力，滿足日常生活中的電力需求。在電力系統中電氣一次設備屬于重要組成部分，包括多種不同類型的設備，例如發電機、變壓器以及斷路器等均屬常見的一次設備，是影響電能正常使用的關鍵。電氣一次設備的運行環境相對其他設備較為特殊，運行負荷大，運行時間長，其故障發生概率較高。因此如何規避一次設備出現故障問題成為相關人員所關注的重點。狀態檢修是針對運行狀態進行分析和評估的主要方式，聯合預防性維護試驗可以降低故障發生概率。相關人員需要掌握電氣一次設備狀態檢修的具體方式，可以根據設備特點以及結構組成選擇合適的策略。

一、電氣一次設備狀態檢修意義

一次設備主要分布在輸配電系統以及發電系統的主回路上，常見的一次設備為互感器、變壓器以及斷路器等，在電能生產中占有重要地位，一旦一次設備出現故障問題會直接給電力系統正常運行帶來影響，導致輸配電活動無法正常開展。目前多數企業更加重視如何提高產能，忽略了一次設備狀態檢修的必要性，投有認識到一次設備故障檢修的意義，所制訂的檢修計劃具有滯后性的特點，通常是在出現故障隱患后才會選擇相應的檢修方法。

（一）確保生產正常

在企業運行過程中如何確保生產活動的有序推進是極其關鍵的，一次設備狀態檢修可以保證電能生產活動的有序開展，及時完成電能分配。在狀態檢修過程中會針對一次設備的運行數據進行收集和記錄，了解一次設備運行狀態，根據其運行情況分析其運行是否正常，評估一次設備的使用壽命，加強對一次設備的了解程度，從而讓故障隱患發現得更為及時。同時狀態檢修也可以避免因設備故障而引起的安全事故，確保企業內相關作業人員的安全，為系統正常運行打下良好基礎。

（二）控制設備維修成本

電氣一次設備一旦出現故障后所需要投入的維修成本較高，當前多數企業仍然沒有建立完善的一次設備檢修機制，所使用的檢修方法較為落后，出現故障問題后往往需要進行大修，維修流程復雜，維修時間長，這會影響正常生產活動的開展。在這一過程中成本投入較高，增加了維修成本水平，而狀態檢修活動則可以提前發現故障隱患，了解故障的類型，從而制定合適的故障處理策略，可以有效減少設備維修成本的投入，提升設備維修經濟性。

（三）確定故障類型

在以往電力一次設備檢修的過程中通常會選擇人工檢修，由技術人員結合自己以往的經驗判斷故障問題。由于一次設備故障較為復雜，這會使人為判斷受到影響，容易忽略細小故障隱患，從而給一次設備的后續運行造成不利影響。當前狀態檢修過程中已經開始廣泛應用各類現代化技術，并且重視進行提前檢修，能夠為故障類型的判斷提供重要數據支持，制訂更加合理的檢修計劃，減少了人為因素的干擾和影響，有利于提高故障檢修效率，保證檢修效果。

二、電氣一次設備狀態檢修原則

（一）絕緣性

在電氣一次設備狀態檢修中必須要堅持絕緣性原則，保證絕緣材料性能處于正常狀態，避免在檢修過程中出現安全問題，保障檢修人員的安全。在檢測前需要先對設備上的絕緣材料進行檢查，評估絕緣性能，包括物理以及化學兩方面性能指標。

（二）標準化

電氣一次設備內部結構精密，在檢修過程中需要嚴格遵循相關流程，構建標準化的檢修機制。部分時候在對電氣儀器設備進行檢查時會存在帶電作業的概率，增加了檢修作業風險事件發生概率，也突出了狀態檢修活動的特殊性，因此務必需要保證檢修流程的標準化，按照相關步驟完成電氣一次設備檢修。在檢修作業中應當安排專業人員，對其進行培訓，要求其掌握有關于設備檢修的各類知識以及技術要點，保證檢修活動的規范化。在狀態檢修作業的過程中同時需要有其他技術性或者監理人員在場，負責對檢修活動進行監督，保證操作人員的操作規范，一旦出現安全事件，可以第一時間采取有效處理措施。

三、電氣一次設備狀態檢修應用分析

電氣一次設備狀態檢修方法較多，在具體應用過程中需要選擇不同的檢修方法，并且了解常見電氣一次設備的結構特征，制訂針對性的檢修計劃。下文針對主要的狀態檢修方法以及不同一次設備的檢修方式進行了分析，以期為狀態檢修活動開展提供一定參考。

（一）小波換算檢修法

小波換算是以數學模型為基礎的檢修方法，利用模型分析設備故障發生后所產生的電信號，并對異常電信號進行分離，以此為基礎分析故障類型，是評價一次設備運行質量的重要手段。小波換算法可以分析電力一次設備信號強弱水平，檢測準確性較高，如下圖所示。在一次設備運行時會不斷地向其他設備傳遞信號．通過信號傳遞可以了解系統所下發的操作以及指定要求，在正常運行情況下信號是處于正常范圍內的。但是當設備產生故障問題后電力信號異常問題會異常明顯，超過了正常數值，因此針對電力一次設備實施狀態檢測可以精準測定出故障所在位置。電機定子繞組是進行功率信號輸出的主要裝置，收集功率信號可以了解發動機是否屬于正常運行狀態。針對所收集到的定子電流數據展開分析，可以了解設備的負載情況，如果出現不對稱或者負載過大的現象，便可通過信號變化了解故障位置和故障類型。小波換算也能夠針對電流信號進行即時監視，在檢測過程中并不會給設備的運行帶來影響。

（二）人工神經網絡診斷法

人工神經網絡是一種實時監測技術，通過對神經元系統進行模擬后實施監測，可以針對一次設備的重點結構以及關鍵位置進行監測，了解神經節點的信號，在收集信號后自動分析，從而評估一次設備的運行狀態。該種檢測手段具有自動化和智能化的特點，在設備維護活動中應用廣泛。神經網絡系統內還有多個不同的傳感器設備，可以有效提升設備信息收集的全面性，并且數據處理效率較高，可以在短時間內對大量數據進行分析，同時也規避了人為主觀因素的影響，做到精準定位故障。人工神經網絡可以針對復雜故障進行檢測，具備自學功能、聯想功能以及記憶功能，讓診斷活動變得更加高效。在具體的狀態檢測過程中會針對一次設備各類故障的信號特點進行收集，例如電壓參數、電流參數以及是否存在噪聲等，將所收集到的特征信號實施Fu Liye變換，對其頻譜峰值進行整合，并將其輸入BP網絡內，將輸人數值作為樣本，BP網絡可以記住樣本，并將其作為之后故障診斷的數據來源。

（三）變壓器檢修

變壓器在系統中占有關鍵地位，在電能輸送、電能轉換以及電能分配中發揮著重要作用，如何對變壓器進行維護是技術人員的關注重點，也是維護用電系統的核心。在變壓器維護作業中應制訂定期維護計劃，同時通過不定期檢測了解變壓器運行狀態，結合評價結果對變壓器檢修作業模式進行調整。在變壓器的檢修要求中提出，如果其運行時間在10年以上應當對其進行大修，但是如果變壓器屬于油浸式，會增加檢修費用投入，并且檢修時間較長。因此需要在日常作業過程中做好檢修處理，重點針對絕緣性、導線以及裝置聲音進行檢測，通過絕緣試驗以及老化試驗分析線路老化程度，如果發現其存在斷路或者接觸不良的現象應立即進行處理。變壓器在運行過程中如果出現了噪聲也代表其內部裝置結構存在問題，應對噪聲的大小以及發出位置進行判斷，為狀態檢修活動開展提供數據支持。

（四）發電機檢修

電力系統要想能夠穩定運行必須要有發電機的支持，可以持續為系統提供動力支持，而發電機運行時間較長，并且所處的環境較為惡劣，故障發生概率較高。發電機是進行能源轉化的設備，電力系統可以將其他能源轉化為機械能，并將其傳送給發電機，發電機將其轉化為電能。一旦發電機故障會引起系統內其他裝置的運行故障，影響范圍較大，需要做好發電機檢修作業。發電機檢修的過程中應當要求其處于關閉狀態，針對發電機的檢修數據進行記錄，對比其和正常狀態下運行數據的差異，在發現差異后應當關閉發電機并實施檢修。由于發電機檢修數據較多，檢修作業復雜，需要將數據上傳到數據庫內部，構建完善的數據庫系統，針對關鍵參數進行定期匯總整合，確保能夠及時發現發電機存在的故障問題。在狀態檢修時需要了解轉子通風道的運行狀態，分析其內部的異物情況，及時清理其存在的焊渣或者金屬屑。碳刷是發電機運行時的主要影響部件，應當加強碳刷溫度監測。了解滑環進風濾網的情況，分析進風口的運行狀況，如果其運行不順暢應當及時進行處理，并做好防銹措施，清理滑環溝道內部灰塵，以此來強化其冷卻功能，避免發電機運行過程中出現過熱的現象。

（五）隔離開關檢修

隔離開關是開關裝置所需要使用的重要器件，可以對小電流電路進行連通以及切斷處理。在進行隔離開關故障檢查時，需要對CW4高壓隔離開關進行重點檢查，檢查時需要針對扣合情況進行檢修，如果存在調試不良的現象，需要立即處理，否則很有可能會導致瓷瓶出現斷頂的現象。隔離開關在進行檢修時需要應用現代化手段，確保開關設備能夠處于受控的狀態，從而及時發現設備所存在的各類隱患問題。重點利用在線監測技術進行監測，掌握隔離開關的運行狀況，降低隔離開關故障發生概率。對軸承位置的運行情況進行分析，如果存在潤滑不良的現象需要通過加入潤滑油的方式保證其運轉穩定性，避免出現卡澀的現象。了解隔離開關觸頭位置的溫度情況，可以選擇試溫片進行檢測，使用方式簡單，檢測速度快。

（六）斷路器檢修

斷路器是構成電力系統的主要部件之一，如果在系統運行過程中出現異常現象能夠及時將電路斷開，例如在出現短路現象時，斷路器可以根據短路情況自動斷開電路，防止故障問題影響范圍擴大，減輕故障問題帶來的損失，對于電力系統的穩定運行有著重要影響。斷路器出現故障會威脅電力系統的穩定運行，通常斷路器的溫度會有所上升，也會發出異常的噪聲。斷路器在運行過程中會受到強電流以及高電壓的影響，長期處于高負載的狀況下，電流束會使斷路器老化速度加快。一旦斷路器故障其斷開電路的功能會失效，在出現短路故障后不能及時完成斷路動作。在斷路器檢修中應當合理利用監控設備進行狀態分析，在線監測以及離線監測均可以發現其是否存在接觸不良的現象。當前較為常用的方法為在線監測技術，能夠利用信息化技術針對電壓參數、電流參數以及溫度參數進行檢測分析。例如，狀態檢修人員可以通過紅外線檢測的方式了解斷路器運行溫度，根據溫度參數評價設備的運行狀態，或者也可以利用光纖測溫的方式對其進行評估，聯合在線局放技術以及弧光保護技術可以提高檢測準確度。對于某些高壓斷路器而言其檢修并不方便，存在較多安全隱患，可以選擇安裝斷路器觸頭壽命評估軟件，該軟件可以針對分閘次數以及電流實施自動分析，了解斷路器觸頭的使用壽命。

（七）異步發電機檢修

異步發電機在電力系統中雖然發揮的作用和發電機以及變壓器這一類設備相比較小，但是其是輔助其他設備運行的關鍵裝置。該裝置運行環境復雜，經常會受到粉塵因素、負荷因素以及潮濕因素的影響，會使異步發電機的運轉性能下降，提高其能源消耗量。異步發電機檢修應選擇選修模式，對低壓以及高壓兩類電機進行檢修，觀察軸承位置以及絕緣性能是否存在異常。為了確保異步發電機檢修效果，應當增加檢修次數，加強對異步電動機運行狀態的了解度，可以按照每周、每月以及每季度的標準對檢修計劃進行調整。

（八）避雷器檢修

氧化鋅避雷器MOA屬于過電壓保護設備，應用性能較好，可以利用在線監測全電流的方式進行檢修，部分檢修人員也開始嘗試探索帶電測量阻性電阻手段的應用方式。一般情況下經過避雷器閥片的屬于柔性電流，利用諧波分析的方式可以對阻性電流進行監測，利用補償法測量帶電阻性電流。在進行監測時需要分析如果避雷器受到雷擊時是否會出現接地電位過高的現象，如果出現該現象應當利用光電技術進行狀態檢修，針對電流取樣端以及檢測處理端進行檢測。

結語

電氣一次設備近年來內部結構得到了優化和創新，運行性能大幅度提高，運行壽命有所延長，但是仍然會存在出現故障的概率，會給電力系統的整體運行帶來不利影響。通過對電氣一次設備實施狀態檢修，可以保證生產活動的有序進行，減少設備維修成本投入，及時發現故障類型以及位置。在具體的狀態檢修過程中，可以選擇信號變換以及人工神經網絡等多種不同的診斷方式，重點針對變壓器、發電機、隔離開關、斷路器、異步發電機進行檢修。在檢修技術創新過程中應當重視將現代化技術融入其中，可以形成自動化檢修模式，進一步提高檢修效果以及效率。

作者簡介：溫寶春（1975-），男，漢族，河北廊坊人，本科，工程師，研究方向：電氣一次設備檢修。